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1、第六章 食品添加剂 Food additives,1、概述 2、食品添加剂的定义 3、食品添加剂的分类 4、食品添加剂引起危害的原因,第一节 食品添加剂概述,一、概述 近十几年来，随着生活水平的提高和生活节奏的加快，人们对食品的要求越来越高，不仅要求营养丰富，还要求其色、香、味、形俱佳，食用方便，这就迫使食品添加剂迅速发展，食品添加剂产业也进入高速发展的时期。当今，世界各国许可使用的食品添加剂品种愈来愈多，使用面积越来越广。,例如美国是使用食品添加剂最多的国家之一，现已达2000多种。其中，美国的综合食品添加剂及饮料添加剂市场2004年达4210亿美元，年增长率为4.4%。而我国在七十年代批准
2、许可使用的食品添加剂仅几十种，现已达到1400多种，年产值已增长到几十亿元，由此看来，现代食品工业发展已到没有食品添加剂产业就没有现代食品工业的地步。,专家指出，食品不放添加剂不太可能。例如，食品添加剂中防腐剂能防止食品腐败变质，延长保质期；食品添加剂中抗氧化剂，它能阻止食品的氧化（含油脂较多的食品在长时间贮存过程中，由于空气中氧的作用，容易引起变色、变味、油脂酸败等，危害人体健康）；又如食品添加剂中疏松剂可使饼干、面包、糕点等烘烤食品变得酥脆、柔软。,食品添加剂中着色剂可以使食品有好看的颜色，刺激人们的食欲；而食品添加剂中增味剂能使食品的味道更加可口；食品添加剂中甜味剂可满足糖尿病人的特殊需
3、要等。因此食品添加剂是现代食品工业的灵魂。但是按国家的标准，使用一定量食品添加剂是安全，滥用食品添加剂将对身体产生危害，甚至会致癌、致畸。,食品添加剂的安全评价JECFA：FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会 ADI（acceptable daily intake）：每人每天允许摄入量，以mgkg-1计算；LD50：针对试验对象（试验鼠、兔等）的半数致死摄入量，以mgkg-1计算；,二、什么是食品添加剂和食品营养强化剂 食品添加剂：是指“为了改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品的化学合成或者天然物质。食品营养强化剂：是指“为增加营养成份而加入食品中的天然的或人工合成
4、的属于天然营养素范围的食品添加剂。例如：我国人群钙、维生素A和核黄素摄入不足，利用现代科学技术在某些食品中强化上述营养素，以补充膳食中供给不足，从而改善国民的营养状况。,三、食品添加剂的分类食品添加剂可按来源、功能和安全性评价不同而有不同划分方式。,来 源 分,天然食品添加剂(动、植物)人工化学合成食品添加剂(化学合成),食品添加剂按功能分类:(共21类)酸度调节剂 抗结剂 消泡剂 抗氧化剂漂白剂 膨松剂 胶姆糖基础剂 着色剂护色剂 乳化剂 酶制剂 增味剂 面粉处理剂 被膜剂 水分保持剂 营养强化剂 防腐剂 稳定和凝固剂 甜味剂 增稠剂 其他,四、食品添加剂引起危害的原因,1、使用未经国家批准
5、使用或禁用的添加剂品种。2、添加剂使用超出规定用量。3、添加剂使用超出规定范围。4、使用工业级代替食品级的添加剂,第二节 常见食品添加剂,1.抗氧化剂 5.酶制剂2.漂白剂 6.增味剂3.着色剂 7.防腐剂4.护色剂 8.甜味剂,一、抗氧化剂(antioxidant)(1).定义：抗氧化剂是添加于食品后阻止或延迟食品氧化，提高食品质量的稳定性和延长储存期的一类食品添加剂。主要应用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，引起食品退色、褐变以及维生素被破坏等方面。,(2).抗氧化剂的种类,自由基清除剂（氢供体、电子供体）氧清除剂酶抑制剂单线态氧猝灭剂金属离子螯合剂增效剂（如柠檬酸、酒石酸等）,(3).食品
6、中常用的抗氧化剂,抗坏血酸（维生素C）及其衍生物 抗坏血酸钙盐、钠盐、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯丁基羟基茴香醚（BHA）二丁基羟基甲苯（BHT）特丁基对苯二酚（TBHQ）没食子酸衍生物 没食子酸丙酯(PG)、辛酯、十二酯对羟基苯甲酸衍生物 对羟基苯甲酸甲酯（乙酯、丙酯）生育酚二氧化硫及几种亚硫酸盐,常用抗氧化剂有以下四种：丁基羟基茴香醚（BHA)：对热较稳定，弱碱条件不容易破坏与过渡金属离子作用变色，使用时避免使用铁、铜容器。加柠檬酸或酒石酸，起增效和防止金属呈色。ADI为0-0.5mg/kg.bw(FAO/WHO,1996),BHA的使用量和使用范围,二丁基羟基甲苯(BHT)：稳定性
7、较高，抗氧化效果好，没有与金属离子反应着色点，也没有BHA的特异臭，价格低廉。耐热性较好，烹调温度影响不大，烤制食品效果差于BHA。ADI为0-0.3mg/kg.bw(FAO/WHO,1996),没食子酸丙酯(PG)：对植物油有良好稳定性，与BHT、BHA合用有良好的增效作用，混用时加柠檬酸，抗氧化作用最好。ADI为0-1.4mg/kg.bw(FAO/WHO,1994)特丁基对苯二酚(TBHQ)：较新的抗氧化剂，对大多数油脂，尤其是对植物油来说，具有较其他有效的抗氧化稳定性。ADI为0-0.2mg/kg.bw(FAO/WHO,1995),二、漂 白 剂(bleaching agent)定义：破
8、坏或抑制食品中所含有的呈色组分成为无色的一类物质。使食品免于褐变并提高食品质量，有氧化型漂白剂和还原型漂白剂二类。氧化型漂白剂 通过氧化作用使着色物质被氧化破坏，达到漂白目的，用于面粉处理漂白，常用的如偶氮甲酰胺、过氧化苯甲酰。还原型漂白剂 属于亚硫酸及其盐类化合物，主要有：焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、低亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫磺等。SO2的还原作用使之退色。,二氧化硫遇水形成亚硫酸，漂白、防腐作用主要是其具有还原性。其机制是：a.亚硫酸被氧化时可将着色物质还原褪色，使食品保持鲜艳色泽。b.亚硫酸对氧化酶有强抑制作用，故可防止其酶性褐变。另外，亚硫酸防止由糖氨反应造成的非酶性褐变。c.亚
9、硫酸为强还原剂能阻断微生物的生理氧化过程。,问题与事件（漂白粉）,某生产厂家为改变肉制品的色泽，加入大量双氧水使死猪肉变色。“太仓鲜肉松”制造椰果时，加入大量双氧水，使椰果看起来异常晶莹透亮。某些氧化漂白剂能掩盖动物性食品，如肉类、海产的腐败变质外观。,将含甲醛成分的致癌的工业用品“吊白块”，违禁添加到食品中去。例如加工米粉加入吊白块，使其看上去光洁白净；腐竹生产企业给腐竹也加入吊白块。,(一)、面粉增白剂 面粉中添加了增白剂，是否对人体有害？这是很多人都很关心的问题。面粉增白剂的主要成份是过氧化苯甲酰，是一种国际上常用的面粉添加剂，从其安全性能上来讲，根据FDA（美国食品与药物管理局）21C
10、FR（美国联邦管理法规）184.1157，增白剂属于一般公认安全类（GRAS）添加剂，即正常使用不会给人体造成任何危害。多年来有许多国家都在持续使用，至今尚未发现一个国家对其禁用。,面粉中按规定的量添加稀释过氧化苯甲酰（俗称：面粉增白剂），可以提高面粉的外观质量和产率，通过漂白后的面粉制作的食品色泽洁白，且增加筋度和延伸性。对于面粉生产厂家，在满足粉色标准的前提下，出粉率可提高23。有的人认为吃了这种增白的面粉有害于人体健康，其实这种看法是片面的。,稀释过氧化苯甲酰（俗称：面粉增白剂）的主要成分是过氧化苯甲酰，它属于自由基引发剂，具有氧化性，在空气和酶的催化作用下，与面粉中的水分作用，释放出游
11、离的O，氧化面粉中不饱和脂溶性色素和其它有色成分，而使面粉变白，过氧化苯甲酰本身变为苯甲酸，且具有杀菌防腐作用，人食用后大部分与甘氨酸化合为马尿酸，剩余的与葡萄糖醛酸化合，通过尿液排出体外，在人体中不积累。,毒粉丝,吊白块：甲醛次硫酸氢钠 NaHSO2CH2O2H2O 2001年闹得沸沸扬扬的“毒粉丝事件”，是粉丝中掺入了吊白块。吊白块学名为甲醛次硫酸氢钠，它能使粉丝漂白，但在粉丝中残留甲醛等有毒物质，严重危害人体健康。吊白块可由NaHSO2和HCHO在一定条件下反应制得。,三、着 色 剂(colour)定义：又称色素，是使食品着色后提高其感官性状的一类物质。分为食用天然色素和食用合成色素两大
12、类。1、食用合成色素 主要指人工合成方法所制得的有机色素，按化学结构分为偶氮类和非偶氮类。我国允许使用的有苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝和各自的铝色淀等。人工合成色素一般色泽鲜艳、着色力强且稳定，宜于调色和复配，价格低的优点，主要用于果汁、饮料、配制酒、糖果、裱花蛋糕等食品，因此是我国食品、饮料的主要着色剂。毒性作用：可能有三方面，即一般毒性、致泻性与致癌性。特别是致癌性，如奶油黄、橙黄SS等被禁用。,2、食用天然色素 来自天然物，且是可食资源，我国允许使用的天然色素有：甜菜红、紫胶红、越桔红、辣椒红、红米红等45种。天然色素虽然色泽稍逊，对光、热、pH等稳定性相对较差，但安全性相
13、对比人工合成色素要高，且来源丰富，日益受到人们重视，生产、销售量增长很快。但天然色素成份复杂，生产过程其化学结构可能发生变化，且可能混入铅、砷等有害金属及其它杂质，也有毒性问题，应按规定用量或生产需要适量使用。,天然色素：p胡萝卜素、甜菜红、姜黄、红花黄、紫胶红越橘红、辣椒红，辣椒橙、焦糖色（不加氨生产）、焦糖色生产焦糖色（加氨生产）、红米红，菊花黄浸膏，黑豆红、高梁红、玉米黄、萝卜红；可可壳色、红曲米、红曲红、落葵红、黑加伦红、桅子黄、桅子兰，沙棘黄、玫瑰茄红、橡子壳棕，NP红、多惠柯棕，桑椹红、天然芥菜红、金樱子棕；姜黄素、花生农红、葡萄皮红；兰锭果红；藻兰、植物炭黑，密蒙黄，紫草红；茶黄
14、色素：茶绿色素、柑橘黄，姻脂树橙（红木素/降红木素）胭脂虫红、氧化铁（黑)等,问题与事件（着色剂),滥用柠檬黄等加工情人梅。,劣质水果罐头,在山东平邑县地方镇有不少生产水果罐头的厂家，这里生产的多数水果罐头不仅符合卫生要求，风味色泽都非常好，可偏偏有一些厂家在选原料的时候就和别人不一样，人家做草莓、黄桃罐头的时候，当然要选鲜红的草莓、金灿灿的黄桃做原料，可今天我们记者调查中会看到有几家厂他们偏要选绿色的草莓、白色的桃做原料，用这样的原料做出来的罐头最后又是什么颜色呢？水果罐头中超量使用日落黄，使其看上去颜色鲜艳，不褪色,苏丹红一号”色素,2005年1月28日，英国第一食品公司发现其从印度进口的
15、5吨红辣椒粉含有工业色素“苏丹红一号”。英国第一食品公司在2月7日向英国食品标准局作了报告。英国食品标准局马上向各国发出通告，在2月21日要求召回400多种可能含有“苏丹红一号”的食品，包括了麦当劳的4种调味料：西部烧烤调味汁、地戎芥末蛋黄酱、凯馓调味汁(普通脂肪型)和凯馓调味汁(低脂肪型)。,苏丹红,“苏丹红一号”色素：是一种人造化学制剂，全球多数国家都禁止将其用于食品生产。这种色素常用于工业方面，比如溶解剂、机油、蜡和鞋油等产品的染色。科学家通过实验发现，“苏丹红一号”会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中也显现出可能致癌的特性。由于这种被当成食用色素的染色剂只会缓慢影响食用者的健康，并不会
16、快速致病，因此隐蔽性很强。但长期食用含“苏丹红”的食品，最突出的表现可能会使肝部DNA结构变化，导致肝部病症。,苏丹一号染色剂含有“偶氮苯”，当“偶氮苯”被降解后，就会产生“苯胺”，这是一种中等毒性的致癌物。过量的“苯胺”被吸入人体，可能会造成组织缺氧，呼吸不畅，引起中枢神经系统、心血管系统和其他脏器受损，甚至导致不孕症。,苏丹红一号Sudan(),“苏丹红一号”降解反应,苏丹红具有致突变性和致癌性,苯胺,“辣椒红”一号添加剂,2005年3月2日国内首次查出并开展调查,含有苏丹红成分的食品,四、发 色 剂 定义：在食品加工过程中，添加适量的化学物质与食品中的某些成分作用，而使制品呈现良好的色泽
17、，这些物质称为发色剂，或称呈色剂。发色助剂能促进发色的物质。肉类腌制品中最常使用的发色剂:硝酸盐及亚硝酸盐。发色助剂为：L-抗坏血酸、L抗坏血酸钠及烟酰胺等。,作用：1 起护色作用，2 抑制微生物作用，3 增强风味作用。,（一）、发色剂的发色机理,原料肉的红色是由肌红蛋白（Mb）和血红蛋白（Hb）呈现的一种感官性状。,一般来说，肌红蛋白约占7090，血红蛋白约占1030。由此可见，肌红蛋白是使肉类呈色的主要成分。,为了使肉制品呈现鲜艳的红色，在加工过程中常添加硝酸盐（NO3-)与亚硝酸盐(NO2-)。它们往往是肉类腌制时混合盐的成分。,亚硝酸盐在酸性条件下可生成亚硝酸。,一般宰后成熟的肉因含乳
18、酸，pH 约为5.65.8，故不需外加酸即可生成亚硝酸（另一步骤），其反应为：NaNO2CH3CHOHCOOH HNO2 CH3CHOHCOONa,硝酸盐在亚硝酸菌的作用下还原成亚硝酸盐,亚硝酸很不稳定，即使在常温下，也可分解产生亚硝基（NO）：,HNO2 H NO3-NO H2O,所生成的亚硝基很快与肌红蛋白反应生成鲜艳的、亮红色的亚硝基肌红蛋白（MbNO）：,Mb NO MbNO,亚硝基肌红蛋白遇热后放出巯基（SH），生成较稳定的具有鲜红色的亚硝基血色原。,助发色剂：L抗坏血酸的作用。L抗坏血酸用来防止肌红蛋白氧化，且可把氧化型的褐色高铁肌红蛋白还原为红色的还原型肌红蛋白。,助发色剂：烟酰
19、胺的作用。烟酰胺可与肌红蛋白结合生成很稳定的烟酰胺肌红蛋白，难以被氧化，故在肉类制品的腌制过程中添加适量的烟酰胺，可以防止肌红蛋白在从亚硝酸到生成亚硝基期间的氧化变色。,（二）、亚硝酸盐的安全性问题,近年来，人们发现亚硝酸盐能与多种氨基化合物（主要来自蛋白质分解产物）反应，产生致癌的N亚硝基化合物，如亚硝胺等。,亚硝胺是目前国际上公认的一种强致癌物，动物试验结果表明：不仅长期小剂量作用有致癌作用，而且一次摄入足够的量，也有致癌作用。因此，国际上对食品中添加硝酸盐和亚硝酸盐的问题十分重视，在没有理想的替代品之前，把用量限制在最低水平。,关于亚硝酸盐替代品问题 到19世纪末，才认识到亚硝酸盐可使腌
20、肉产生颜色。有些国家在没有使用亚硝酸盐之前，肉毒梭菌中毒率很高，使用后，肉毒梭菌中毒才得到了控制。亚硝酸盐除抗菌作用外，还有抗氧化及增强风味的作用。尽管如此，由于亚硝酸盐的安全性即致癌问题，使其应用越来越受到限制，全世界都在寻找理想替代品。,目前人们使用的亚硝酸盐替代品有两类：,一类是替代亚硝酸盐的添加剂，Sweet(1991)报道，这种替代物由发色剂、抗氧化剂/多价螯合剂和抑菌剂组成，发色剂用的是赤鲜红，抗氧化剂/多价螯合剂为磷酸盐/多聚磷酸盐，抑菌剂用的是对羟基苯甲酸和山梨酸及其盐类；,另一类是在常规亚硝酸盐浓度下阻断亚硝胺形成的添加剂，Mirrish等报道，抗坏血酸能与亚硝酸盐作用以减少
21、亚硝胺的形成。此外，山梨酸、山梨酸醇、鞣酸、没食子酸等也可抑制亚硝胺的形成。,五、酶制剂(enzyme preparation)定义：指从生物中提取的具有生物催化能力酶特性的物质。主要是用于加速加工过程和提高产品质量。特点：催化的活性高，反应条件温和，有特异性，使用量少，副产物也少，保护环境等。卫生要求是：对酶制剂的菌种应严格鉴定，从不熟悉的非致病性微生物制成的产品应进行系统的毒性鉴定。,六、增 味 剂(flavour enhancer)定义：指为补充、增强、改进食品中的原有口味或滋味的物质。按化学性质不同，可分为氨基酸系列、核苷酸系列二种。氨基酸系列 L天门冬氨酸钠、L-谷氨酸、l-谷氨酸-
22、铵、L谷氨酸钙、L-谷氨酸钾、。氨基乙酸、DL-氨基丙酸等。核苷酸系列 5-鸟苷酸二钠、5-肌苷酸二钠谷氨酸钠(又名味精)过量(每人68gd)时会短时头痛、心跳加速、恶心。还限制了钙、镁等利用。,谷氨酸钠性状：无色至白色柱状结晶或结晶性粉末，无臭，味鲜，略有甜味和咸味，不吸湿，对光稳定。化学名称：一水合L-谷氨酸一钠 分子式：C5H8NNaO4H2O 分子量：187.13,味精的功用味精是一种很好的调味品，易溶于水，能给植物性食物以鲜味，给肉食品店以香味。在汤、菜中放入少许味精，会使其味道更鲜美。有时，味精还能恢复食物在调制过程中丧失的香味。味精的主要成分-谷氨酸钠进入肠胃以后，很快分解出谷氨
23、酸，谷氨酸是由蛋白质分解的产物，是氨基酸的一种，可以被人体直接吸收，在人体内能起来改善和保持大脑机能的作用。,谷氨酸钠在100时就会被分解破坏，因此，做汤、烧菜时放味精，能够使味精分解，大部分谷氨酸钠变成焦谷氨酸钠。这样不但丧失了味精的鲜味，而且所分解出的焦谷氨酸钠还有一定的毒性。所以不要将味精与汤、菜放在一起长时间煎煮，必须在汤、菜做好之后再放。碱性食品不宜使用味精，因为碱会使味精发生化学变化，产生一种具有不良气味的谷氨酸二钠，失去调味作用。,七、防 腐 剂(preservative)定义：是指为防止食品腐败、变质、延长食品保存期，抑制食品中微生物繁殖的物质。分类：酸型防腐剂、酯型防腐剂和生
24、物防腐剂等。酸型防腐剂：常用有苯甲酸、山梨酸和丙酸(及其盐类)，酸性越大效果越好，而在碱性中则几乎无效。苯甲酸及其钠盐：酸性环境对多种微生物有明显的抑菌作用。山梨酸及其盐类：抗菌力强，可参与体内代谢，对人体无害，是公认较好的防腐剂，缺点是溶解度小，常用其钾盐，价格较贵。,丙酸及其盐类：主要用于面包、糕点类食品，其解离常数较低。脱氢醋酸及其钠盐：对霉菌和酵母的抑菌能力强，为苯甲酸钠210倍。酯型防腐剂：在pH48范围内均有较好效果，且毒性低于苯甲酸，但高于山梨酸，其抑菌的能力随烷基链的增长而增强。生物型防腐剂：乳酸链球菌素对厌氧芽胞杆菌及嗜热脂肪芽胞杆菌有很强抑菌作用，对霉菌和酵母的影响很弱，一
25、般仅应用乳制品、罐装食品、植物蛋白食品的防腐。,其他防腐剂 双乙酸钠：对谷类和豆制品有防止霉菌繁殖。仲丁胺：不应添加于加工食品中，只在水果、蔬菜贮藏期防腐使用。二氧化碳：只能抑制微生物生长，而不能杀死微生物。,八、甜 味 剂(sweetener)定义：是指赋予食品甜味的食品添加剂。种类 按来源分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；营养价值来分为营养性和非营养性甜味剂。使用 糖精：人工合成甜味剂，其甜度约相当于蔗糖的300500倍，在体内不能被利用，价格低。环已基胺基磺酸钠(又称甜蜜素)：美国认为确有促癌和可能致癌作用，至今仍属被禁用于食品。天门冬酰苯丙氨酸甲酯(又称阿斯巴甜)：甜度高，味感接近于蔗糖。,乙酰磺胺酸钾：对光、热均稳定，甜感持续时间长，味感优于糖精钠，吸收后迅速从尿中排出，无蓄积作用。异麦芽酮糖醇与三氯蔗糖：与蔗糖非常接近的高质量的甜味剂。糖醇类甜味剂：作糖尿病、肥胖病患者的甜味剂和具有防龋齿作用。甜菊糖甙：甜度约为蔗糖的300倍。缺点是口感差，有甘草味和后苦味，往往与蔗糖、果糖、葡萄糖等混用。甘草：甘草、甘草甜素及其衍生物是天然甜味剂，甜度约为蔗糖的200倍，安全，可按生产需要量使用。,问题与事件（甜味剂）在抽检蜜饯过程中发现，糖精钠的最高检测值达到31.2g/kg，甜蜜素最高检测值达到33.4g/kg，分别是国家规定的最高限量标准的6倍多和4倍多。,谢谢！,
